Tlakové membránové procesy
Tlakové membránové procesy jsou skupinou separačních technologií využívajících porézní či neporézní membrány k oddělení určitých látek či skupin látek od upravované vody. K jejich správnému fungování je nutné dosáhnout určitého transmembránového tlaku (rozdílu v tlaku před a za membránou), dle zvoleného procesu. Do skupiny tlakových membránových procesů patří mikrofiltrace, ultrafiltrace, nanofiltrace a reverzní osmóza. Jednotlivé procesy se liší v typech separovaných látek, materiálem membrán, separačním principem i rozdílem v požadavcích na transmembránový tlak. V rámci skupiny membránových procesů byly v projektu NEGEV testovány technologie ultrafiltrace a nanofiltrace.
Shrnutí
Oba sledované tlakové membránové procesy byly extrémně účinné při odstraňování genů antibiotické rezistence. Na základě zjištěných dat lze s jistotou prohlásit, že ultrafiltrace a nanofiltrace jsou procesy, které neamplifikují ARG, naopak přispívají k jejich odstraňování. Tyto procesy navíc odstraňují z upravované vody organické látky, čímž limitují množství dostupného organického substrátu pro potenciální sekundární oživení v distribuční síti spojenému s možnou amplifikací ARG. Potenciální problém může představovat biofouling membrán, kdy se v biofilmu na povrchu membrány mohou geny rezistence hromadit a následně unikat do upravené vody, hlavně tehdy pokud je porušena celistvost membrány mikrotrhlinami. Tato skutečnost nebyla nicméně během monitoringu zjištěna na ani jedné ze sledovaných lokalit.
- - - - - - - - - - - -
Ultrafiltrace
- Popis technologie: Ultrafiltrace je procesem separujícím z upravované vody nerozpuštěné látky, patogenní mikroorganismy a větší organické makromolekuly. Výhodou technologie je stabilní kvalita produktu včetně zajištění tzv. studené hygienizace. Do permeátu z ultrafiltrace přechází kromě samotných molekul vody i rozpuštěné minerály a menší organické látky, mj. i řada mikropolutantů. Ultrafiltrace je ve vodárenství využívána zejména při úpravě vody z povrchových nádrží (často jako stupeň následující po pískové filtraci). Jejím cílem je zajištění stabilní kvality upravené vody i v obdobích se zhoršenou kvalitou surové vody, a také snížení dávek hygienizačních činidel.
- Počet sledovaných lokalit: 1
- Sledované technologické uspořádání: jednostupňová separace (koagulace + písková filtrace) → ultrafiltrace
- Výsledky účinnosti odstranění ARG: Ultrafiltrace efektivně odstranila intracelulární i extracelulární ARG. Detekován byl ze všech 10 genů pouze referenční gen intI3 ze skupiny integronů, který není považován za gen šířící AMR.
Nanofiltrace
- Popis technologie: Nanofiltrace je procesem oddělujícím vodu a jednomocné ionty od všech ostatních složek upravované vody. Zajišťuje kompletní fyzikální hygienizaci. Podle zvolené limitní velikosti molekulových hmotností (MWCO cut-off) může buďto kompletně odstraňovat dvojmocné ionty a menší molekuly, nebo některé z těchto látek propouští. Do technologie ÚV se řadí buďto s cílem snížit koncentrace mikropolutantů či jiných organických látek způsobujících problémy s barvou či organoleptickými vlastnostmi vody, nebo s cílem snížit koncentraci dvojmocných iontů v upravované vodě. Druhý zmíněný cíl bývá bohužel mnohdy nežádoucím vedlejším efektem snahy o separaci organických látek. Technologie dělí upravovanou vodu na dva proudy, permeát (upravená voda) a retentát (odpadní proud), čímž dochází ke zvýšení ztrát vody v procesu.
- Počet sledovaných lokalit: 1
- Sledované technologické uspořádání: jednostupňová separace (koagulace + písková filtrace) → nanofiltrace
- Výsledky účinnosti odstranění ARG: U nanofiltrace byly sledovány pouze intracelulární ARG, přičemž na vstupu do procesu bylo detekováno 9 z 10 sledovaných ARG. Na výstupu byl detekován pouze integron (gen intI3), který byl sledován jako referenční gen pro jednotlivé ARG.